連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)分析

文/李國珍、晏文蘭

1 前言

橋梁工程建設(shè)施工環(huán)節(jié)，由于復(fù)雜性較高，難度也很大，極易出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題。應(yīng)用連續(xù)梁拱組合方式橋梁上部結(jié)構(gòu)形式，可以大幅提升橋梁的質(zhì)量水平。本文以該技術(shù)為研究對象，及時發(fā)現(xiàn)其存在的問題和不足，以提升建設(shè)施工質(zhì)量水平，積極推動整個橋梁領(lǐng)域的發(fā)展和進步。

2 工程案例

某橋梁項目為當(dāng)?shù)刂匾慕煌ɑA(chǔ)功能，建設(shè)之初的目的是消除當(dāng)?shù)氐慕煌〒矶聠栴}。該項目的孔跨尺寸是53m+116m+53m，中孔帶拱的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的主要組成部分是兩片主梁與兩片拱肋。在具體的施工環(huán)節(jié)，拱肋為圓形鋼管混凝土拱結(jié)構(gòu)，使用纜索完成主梁與吊桿部分的連接，拱腳位置則采用的是鋼混結(jié)構(gòu)性。

3 施工難點

橋梁工程的各個主體結(jié)構(gòu)在支架上實施，中孔經(jīng)過軍用梁作為支撐運行，在該結(jié)構(gòu)中進行橋面板、拱肋、主梁部分的施工。在主體結(jié)構(gòu)施工之后，開始進行橋面施工[1]。具體的實施環(huán)節(jié)，主要有如下幾項問題：

首先，主梁和主拱圈部分，極易發(fā)生開裂與損壞的情況，導(dǎo)致其承載性能不足；其次，在具體的實施環(huán)節(jié)，橋梁橋面有裂縫的缺陷，造成沉陷問題。混凝土因為水滲透的作用出現(xiàn)剝離的情況；最后，在施工環(huán)節(jié)因為工藝方式的差異要充分地了解內(nèi)力與變形之間的關(guān)系，使項目順利進行，達(dá)到工程的施工標(biāo)準(zhǔn)，這也是本次橋梁工程中的主要控制點。因此，在橋梁項目的實施階段，應(yīng)該做好連續(xù)拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)位置的技術(shù)掌握和應(yīng)用，消除存在的問題，全面提升橋梁工程的質(zhì)量。

4 連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)探討

在項目開展環(huán)節(jié)，需要結(jié)合工程情況對施工過程進行嚴(yán)格控制，以保證工藝技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到工程的規(guī)范要求。

4.1 施工準(zhǔn)備工作

在正式開始施工前，要做好各項準(zhǔn)備工作，結(jié)合橋梁的具體狀況開展進行。在施工準(zhǔn)備階段，從下面幾個方面來進行：首先準(zhǔn)備預(yù)制箱梁，結(jié)合施工方案的標(biāo)準(zhǔn)，在施工現(xiàn)場中準(zhǔn)備好全部的材料，符合工程的施工需求。施工材料的檢查環(huán)節(jié)，做好各項材料的技術(shù)文件檢查，比如出廠合格證、材料試驗報告、證明書等等，符合工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；其次，材料的質(zhì)量控制達(dá)到要求，做好便道的建設(shè)與維修，檢測周邊環(huán)境，對于任何存在影響工程施工的因素做好全面處理，使項目按照要求進行；最后，在工程開始施工前，還應(yīng)該做好各項機械設(shè)備的檢查，及時排查故障隱患，做好必要的檢修工作，防止在施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)嚴(yán)重的問題影響工程的質(zhì)量和進度。

4.2 布置預(yù)制場

施工準(zhǔn)備工作結(jié)束之后，布置好預(yù)制場，保證連續(xù)梁拱組合橋梁上部部分按照要求開展施工。預(yù)制場布置過程中，首先要進行設(shè)計確定。結(jié)合本次橋梁工程的孔跨要求，即53m+116m+53m，在預(yù)制場中應(yīng)該布置小箱梁臺數(shù)量為12 個左右。設(shè)計工作結(jié)束后，做好臺座設(shè)計，綜合分析底模變形的情況，通過鋼筋栓條的結(jié)構(gòu)制作底座基礎(chǔ)。小箱梁臺處理環(huán)節(jié)，將其設(shè)計為三排的形式，每排為4 個；最后，鋼筋、鋼絞線部分的設(shè)置，此時應(yīng)該保證鋼筋加工場的長寬分別為20m、6m。

4.3 0#塊施工工藝

墩旁托架現(xiàn)澆施工環(huán)節(jié)。首先是完成0#塊澆筑施工，澆筑施工作業(yè)前，做好壓重、荷載的試驗，確定是否達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)。因為本次橋梁結(jié)構(gòu)的尺寸比較大，所以在具體的施工中應(yīng)該綜合分析初凝與施工的時間，按照項目的實際情況做好混凝土工藝的選擇和確定，結(jié)合三次澆筑方式施工。在第一次澆筑時，保證水平鋼筋不要設(shè)置在分界線上的管道位置。在具體的施工環(huán)節(jié)，確保結(jié)構(gòu)強度合格，達(dá)到設(shè)計方案要求的80%且齡期在5 天以上，然后才能開始張拉作業(yè)，完成抽真空壓漿施工[2]。支架結(jié)構(gòu)上的0#塊混凝土澆筑結(jié)束后，應(yīng)用多種類型的鋼板制作支架，然后把臨時墩全部都設(shè)置到主墩部位的兩側(cè)空間上。各個需要連接部位都要采用焊接的形式進行連接，可以組合成為整體的結(jié)構(gòu)，提升結(jié)構(gòu)性能。托架安裝的前期環(huán)節(jié)，需要把水準(zhǔn)點全部都安裝到墩頂?shù)奈恢茫龊霉潭ㄌ幚?，保證支架、模板等結(jié)構(gòu)部位尺寸達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。一次完成0#塊外模板的施工，在底板、腹板等符合要求后可以進行內(nèi)模的安裝作業(yè)。綜合分析施工工藝的要求，在第一次澆筑后確保表面內(nèi)部高出模板約5cm 作用，在其他位置上開始實施第二次模板安裝。為了使混凝土澆筑有效進行，在內(nèi)模中開洞，讓整個混凝土的施工有序進行[3]。

4.4 箱梁施工工藝

4.4.1 安裝掛籃主桁、底模、走行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是掛籃施工的主體環(huán)節(jié)。各個結(jié)構(gòu)的安裝施工開始前，做好全面的檢查，保證其符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。各個結(jié)構(gòu)部分的尺寸、錨固孔的位置要符合設(shè)計方案的要求，不能存在偏差超出規(guī)定要求的情況。運輸階段不能存在有任何側(cè)向旁彎問題，然后才能開始進行菱形掛籃組裝施工。通常來說，橋下位置的底模板是最先進行安裝的，在提升了一定高度之后，把錨固孔安裝到設(shè)計方案要求的位置，通過使用外導(dǎo)縱梁的結(jié)構(gòu)進行滑行調(diào)整，最終和橫梁連接。

4.4.2 掛籃試壓和變形量的控制主要是通過等效荷載方式實現(xiàn)靜載試驗，結(jié)合具體的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求做好模擬試驗分析，主要是檢測受力狀態(tài)、變形等方面。這個環(huán)節(jié)可以通過應(yīng)用強度性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的精軋螺紋鋼直接預(yù)埋到承臺的頂部，并且使用千斤頂在外部施加壓力。將1#塊掛籃結(jié)構(gòu)部分安裝到橋體中，張拉結(jié)束之后就可以通過精軋螺紋鋼來實現(xiàn)連接作業(yè)。底模結(jié)構(gòu)部分的施工結(jié)束后就能夠?qū)崿F(xiàn)平臺錨固作業(yè)施工，確保底模和梁體底部達(dá)到穩(wěn)定連接的要求，全部都要符合設(shè)計方案標(biāo)準(zhǔn)[4]。

4.4.3 1 #塊段施工掛籃試壓后，開展進行滑梁、側(cè)模等部分的施工。壓重水箱在組裝施工之后，可以進行灌滿作業(yè)，松開錨固點，把掛籃調(diào)整到合理的位置上。通過油頂掛籃前后支點的位置實現(xiàn)頂升作業(yè)，并且通過方盒進行墊起，然后先進行腹板鋼筋綁扎作業(yè)，之后進行內(nèi)模板安裝作業(yè)。

4.5 邊跨直線段施工

主橋墩柱一側(cè)的直線結(jié)構(gòu)應(yīng)該根據(jù)需要布置臨時支架。施工環(huán)境溫度較小的條件下才能進行施工，溫度比較低的條件下進行邊孔澆筑施工，同時應(yīng)該保證支座和梁體部分的縱向間距達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?；炷两Y(jié)構(gòu)強度要達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求的80%以上，這樣就能張拉施工，開展壓漿作業(yè)施工。支架搭設(shè)完成后，進行底模板結(jié)構(gòu)部分的鋪設(shè)作業(yè)，使用砂袋組織進行重載試驗。做好各項數(shù)據(jù)的記錄，確保不會出現(xiàn)任何變形問題。

4.6 主跨合龍段施工

4.6.1 兩側(cè)懸臂合龍部分所應(yīng)用的勁性骨架應(yīng)該確保在16～20℃環(huán)境中進行焊接作業(yè)。連接桿件的部位一側(cè)焊縫在施工結(jié)束后，實施另外一側(cè)的焊接施工。中孔合龍前，應(yīng)該通過應(yīng)用300kN 的臨時張拉力施工。

4.6.2 合龍部分的吊架底板支撐結(jié)構(gòu)的施工環(huán)節(jié)，在兩側(cè)底板、翼板等部位，要通過精軋螺紋鋼實現(xiàn)結(jié)構(gòu)部分的施工，然后通過鋼模制作外側(cè)、底模等部位[5]。

4.6.3 在合龍完成后將臨時約束結(jié)構(gòu)解除掉，達(dá)到設(shè)計方案的強度標(biāo)準(zhǔn)，拆除臨時支架，在臨時滑動支架周邊設(shè)置滑動支座的結(jié)構(gòu)，然后進行鋼筋安裝施工。中孔合龍吊架全部拆除之后，鋼索壓漿與設(shè)計方案達(dá)到完全相同，把剩余的結(jié)構(gòu)部分進行鋼筋張拉作業(yè)和壓漿作業(yè)。

4.6.4 灌注混凝土預(yù)應(yīng)力在全部施工完成后，然后就能夠進行合龍作業(yè)。為了使梁體部分的變形符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該確保兩側(cè)的灌注作業(yè)同時進行，且施工環(huán)境的溫度范圍為16～20℃之間，在澆筑過程中把兩側(cè)重量全部拆除。值得注意是，在該環(huán)節(jié)中需要做相關(guān)拆除件的堆放，提升周邊施工區(qū)域的安全性。

5 施工需要考慮的問題分析

在施工過程中，對出現(xiàn)的問題進行研究，采取有效的方案提升整體工程的安全性。在該工程中需要做好以下幾個問題的探討。

5.1 不合理受力

與其他結(jié)構(gòu)部分的橋梁工程形式進行對比分析，連續(xù)梁拱部分的跨度尺寸比較大，這些橋梁上部結(jié)構(gòu)的承載部分要求會更高。連續(xù)梁拱組合量上部結(jié)構(gòu)施工作業(yè)階段，主拱與主梁因為橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在過大的影響力，長期作用下導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)損壞與變形問題。如果在施工環(huán)節(jié)，出現(xiàn)橋梁的上部位置，尤其是主體結(jié)構(gòu)部位存在受力不合理的情況，就會導(dǎo)致橋梁存在嚴(yán)重變形的問題，產(chǎn)生比較嚴(yán)重的后果。

5.2 不良環(huán)境因素

連續(xù)梁拱組合橋梁施工技術(shù)和其他的組成結(jié)構(gòu)相對簡單的橋梁項目對比有著比較高的復(fù)雜性，也會直接影響施工技術(shù)水平。連續(xù)梁拱組合形式的橋梁受很多因素和不同區(qū)域的影響會應(yīng)用大量的混凝土材料，此時的溫度與濕度影響較大，如果橋梁現(xiàn)場的溫度差很大且降雨量大，再加上上部結(jié)構(gòu)的施工工期很長，只要任何環(huán)節(jié)控制不到位，都會導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量問題，極大地影響橋梁的運行安全。

5.3 不對稱施工

連續(xù)梁拱組合橋梁項目的具體實施環(huán)節(jié)，主要是通過懸臂對稱的作業(yè)方式。但是這種形式使橋梁項目的長度相對較大，在進行懸臂對稱作業(yè)施工方式的過程中，應(yīng)該保證主梁與對稱量部分的長度是一致的。連續(xù)梁拱組合橋梁施工作業(yè)環(huán)節(jié)，不同規(guī)格、型號、質(zhì)量等都不同，不能達(dá)到對稱的標(biāo)準(zhǔn)，所以在具體的施工作業(yè)環(huán)節(jié)中會導(dǎo)致墩體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力相對較大，一旦超出原有結(jié)構(gòu)的承載力標(biāo)準(zhǔn)要求，都會導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的病害問題。

5.4 上部結(jié)構(gòu)受到破壞

連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)在施工中，根據(jù)實際情況采用主拱的結(jié)構(gòu)形式，上部位置的施工選擇架設(shè)支架的作業(yè)方式開展施工，所以對于施工技術(shù)有著比較高的要求。然而，在進行連續(xù)梁拱組合量上部結(jié)構(gòu)施工中，一些施工技術(shù)人員的綜合素質(zhì)水平比較低，會直接將支架安裝到主梁結(jié)構(gòu)上，結(jié)構(gòu)受力超出標(biāo)準(zhǔn)要求，進而導(dǎo)致支架結(jié)構(gòu)的損壞，直接造成上部拱架部分出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷，影響工程安全性。因此，必須要保證橋梁上部拱架部分達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的要求，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞，提高工程總體質(zhì)量。

6 結(jié)語

綜上所述，連續(xù)梁拱組合橋梁結(jié)構(gòu)已經(jīng)是目前主要的橋梁施工結(jié)構(gòu)形式。為了能夠達(dá)到橋梁的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，要綜合分析橋梁的具體狀況，選擇最佳的施工技術(shù)和工藝，落實多個環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理和控制，提高橋梁的總體質(zhì)量，符合交通運行安全的要求。